(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から像側へ向かって順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群を配し、第２レンズ群と第３レンズ群の間に、開口絞りを配置してなり、 
広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が増大し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が減少し、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が増大するように、且つ、望遠端において、第１レンズ群および第３レンズ群が、広角端におけるよりも物体側に位置するように移動するズームレンズにおいて、
第３レンズ群が、物体側から像側へ向かって順に、正の屈折力を有する第3aレンズ群と、正または負の屈折力を有する第3bレンズ群とを配してなり、  
第3aレンズ群は、物体側から順に、物体側に凸面を有する正レンズと、像側に凹面を有する負レンズとから成り、   
第3bレンズ群は、物体側に凸面を持つ正レンズと負レンズとの接合レンズであって、接合面が像側に凸形状であり、  
第３レンズ群の焦点距離：f3、第3aレンズ群の焦点距離：f3a、望遠端における全系の焦点距離：ftが、条件：
（１） 0.60 < f3/f3a < 1.20 
（２） 4.5 < ft/f3 < 7.5 
を満足することを特徴とするズームレンズ。
【請求項２】
請求項１記載のズームレンズにおいて、  
第3aレンズ群内の正レンズが、非球面を少なくとも１面有し、望遠端における第３レンズ群の結像倍率：β3t、広角端における第３レンズ群の結像倍率：β3wが、条件：
（３） 2.00 < β3t/β3w < 4.00   
を満足することを特徴とするズームレンズ。
【請求項３】
請求項１または２記載のズームレンズにおいて、 
望遠端における第２レンズ群の結像倍率：β2t、広角端における第２レンズ群の結像倍率：β2wが、条件：  
（４） 1.00 < (β2t/β2w)/(β3t/β3w) < 2.50   
を満足することを特徴とするズームレンズ。
【請求項４】
請求項１〜３の任意の１に記載のズームレンズにおいて、
第２レンズ群の焦点距離：f2、第３レンズ群の焦点距離：f3が、条件：
（５） 0.4 < |f2|/f3 < 0.8 
を満足することを特徴とするズームレンズ。
【請求項５】
請求項１〜４の任意の１に記載のズームレンズにおいて、
第１レンズ群の焦点距離：f1、広角端における全系の焦点距離：fwが、条件：  
（６） 7.0 < f1/fw < 10.0   
を満足することを特徴とするズームレンズ。
【請求項６】
請求項１〜５の任意の１に記載のズームレンズにおいて、
広角端から望遠端への変倍に際しての第１レンズ群の総移動量：X1、望遠端における全系の焦点距離：fTが、条件：
（７） 0.10 < X1/fT < 0.35   
を満足することを特徴とするズームレンズ。
【請求項７】
請求項１〜６の任意の１に記載のズームレンズにおいて、
広角端から望遠端への変倍に際しての第３レンズ群の総移動量：X3、望遠端における全系の焦点距離：fTが、条件：
（８） 0.10 < X3/fT < 0.30   
を満足することを特徴とするズームレンズ。
【請求項８】
請求項１〜７の任意の１に記載のズームレンズにおいて、  
広角端から望遠端への変倍に際しての第２レンズ群の総移動量：X2、広角端から望遠端への変倍に際する第３レンズ群の総移動量：X3が、条件：  
（９） 0.15 < |X2|/X3 < 0.65   
を満足することを特徴とするズームレンズ。
【請求項９】
請求項１〜８の任意の１に記載のズームレンズにおいて、
ズームレンズによる像を撮像素子により読取る情報装置に用いられ、
その歪曲収差が、撮像素子により情報化されたデータの電子的な処理により補正できる範囲で許容されていることを特徴とするズームレンズ。
【請求項１０】
請求項１〜９の任意の１に記載のズームレンズを、撮影用光学系として有することを特徴とするカメラ。
【請求項１１】
ズームレンズによる像を撮像素子により読取る機能を持ち、ズームレンズとして、請求項１〜９の任意の１に記載のものを用いることを特徴とするカメラ。
【請求項１２】
請求項１〜９の任意の１に記載のズームレンズを、カメラ機能部の撮影用光学系として有することを特徴とする携帯情報端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ズームレンズおよびこのズームレンズを用いるカメラ、携帯情報端末装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラが幅広く普及し、デジタルカメラの高画質化と小型化に対する要望もますます大きい。このため、デジタルカメラの撮影レンズとして用いるズームレンズにも、高性能化と小型化の両立が求められる。
【０００３】
デジタルカメラ用のズームレンズの小型化の面では、使用時のレンズ全長（最も物体側のレンズ面から像面までの距離）を短縮することとともに、各レンズ群の厚みを短縮して収納時の全長を抑えることが重要である。  
高性能化の面では、少なくとも１０００万〜１５００万画素の撮像素子に対応した解像力を全ズーム域にわたって実現できることが必要である。
【０００４】
ズームレンズの広画角化の要望も大きく、少なくとも、３５ｍｍ銀塩カメラ（いわゆるライカ版）換算の焦点距離で２８ｍｍ相当の「半画角：３８度程度」よりも更に大きい画角の実現が望まれている。
【０００５】
変倍比については「３５ｍｍ銀塩カメラ換算の焦点距離」で２８〜２００ｍｍ相当程度（約７．１倍）の変倍比を持つズームレンズであれば、一般的な撮影の殆ど全てをこなすことが可能と考えられるが、近来の高変倍比ズームレンズの普及も相俟って、３５ｍｍ銀塩カメラ換算の焦点距離で２４〜３６０ｍｍ相当程度（約１５倍）以上を望むユーザも増加している。
【０００６】
デジタルカメラ用のズームレンズで、高変倍化に適したタイプとして、物体側から像側へ向かって順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群を有し、広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が増大し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が減少し、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が変化するものがある。
【０００７】
このタイプで、広角・高変倍かつ小型のズームレンズを実現するためには、広角端から望遠端への変倍の際に、第１レンズ群が「広角端よりも望遠端で物体側に位置するように移動するタイプ」であることが好ましい。「広角端でのレンズ全長」を、望遠端での全長に比して短くすることにより、第１レンズ群の大型化を抑制しつつ、十分な広角化が可能となるからである。
【０００８】
この発明のズームレンズは、後述するように、第１〜第４レンズ群の屈折力分布を「正・負・正・正」とし、広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群および第３レンズ群が、望遠端において「広角端よりも物体側に位置」するように移動し、第３レンズ群に「正レンズ、負レンズ、正レンズ、負レンズの配置構造」を有するものであるが、このような構成を持つズームレンズとしては、従来から特許文献１〜３に開示されたものが知られている。
【０００９】
これら特許文献１〜３に記載されたズームレンズは、変倍比の面から見ると、何れも１５倍に達しておらず、近来、要請の強い「１５倍」程度の変倍比を実現できない。
【００１０】
また、特許文献１、２に記載されたズームレンズは、広角端における焦点距離が、前記「ライカ版相当」で２７ｍｍ程度（特許文献１）、３３ｍｍ程度（特許文献２）と、十分な広画角を確保できていない。
【００１１】
更に、特許文献１〜３に記載されたズームレンズはいずれも、その広角端焦点距離、もしくは変倍比に比して最大全長が十分に短いとは言いがたい。
【００１２】
なお、出願人は先に「正・負・正・正の屈折力配分を持つ４レンズ群構成のズームレンズ」を特許文献４、５に提案しているが、これら特許文献４、５に記載されたズームレンズは、この発明のものとは第３レンズ群の構成が異なる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
この発明は上述したところに鑑み、物体側から順に正・負・正・正のパワー配分を持つ４レンズ群構成で、広角端における半画角約４２度以上の広画角、１５倍以上の高変倍比で、色収差が良好に補正され、小型で、１０００万〜１５００万画素の撮像素子に対応した解像力を持つズームレンズの実現を課題とする。
【００１４】
この発明はまた、物体側から順に正・負・正・正のパワー配分を持つ４レンズ群構成で、広角端における半画角約４２度以上の広画角、１５倍以上の高変倍比で、色収差が良好に補正され、１０００万〜１５００万画素の撮像素子に対応した解像力を持ち、諸収差が良好に補正された小型のズームレンズの実現を課題とする。
【００１５】
この発明はまた、上記ズームレンズを撮影光学系とする小型・高画質のカメラ装置、携帯情報端末装置の実現を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
請求項１記載のズームレンズは「物体側から像側へ向かって順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群を配し、第２レンズ群と第３レンズ群の間に、開口絞りを配置」してなる。
広角端から望遠端への変倍に際しては、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が増大し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が減少し、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が拡大するように、且つ、望遠端において、第１レンズ群および第３レンズ群が「広角端におけるよりも物体側」に位置するように移動する。第３レンズ群は、ズームレンズ中において「主たる結像機能」を持つ。
【００１７】
請求項１記載のズームレンズは以下の点を特徴とする。  
即ち、第３レンズ群は、物体側から像側へ向かって順に、正の屈折力を有する第3aレンズ群と、正または負の屈折力を有する第3bレンズ群とを配してなる。  
第3aレンズ群は「物体側から順に、物体側に凸面を有する正レンズと、像側に凹面を有する負レンズ」とから成る。  
第3bレンズ群は「物体側に凸面を持つ正レンズと負レンズとの接合レンズ」であって、接合面が像側に凸形状である。
第３レンズ群の焦点距離：f3、第3aレンズ群の焦点距離：f3a、望遠端における全系の焦点距離：ftが、条件：
（１） 0.60 < f3/f3a < 1.20   
（２） 4.5 < ft/f3 < 7.5     
を満足する。
【００１８】
請求項１記載のズームレンズは「第3aレンズ群内の正レンズが、非球面を少なくとも１面有」し、望遠端における第３レンズ群の結像倍率：β3t、広角端における第３レンズ群の結像倍率：β3wが、条件：
（３）  2.00 < β3t/β3w < 4.00  
を満足することが好ましい（請求項２）。
【００１９】
請求項１または２記載のズームレンズは、第２レンズ群の、望遠端における結像倍率：β2t、広角端における結像倍率：β2wが、条件：
（４）  1.00 < (β2t/β2w)/(β3t/β3w) < 2.50  
を満足することが好ましい（請求項３）。
【００２０】
請求項１〜３の任意の１に記載のズームレンズは、第２レンズ群の焦点距離：f2、第３レンズ群の焦点距離：f3が、条件：
（５）  0.4 < |f2|/f3 < 0.8    
を満足することが好ましい（請求項４）。
【００２１】
請求項１〜４の任意の１に記載のズームレンズは、第１レンズ群の焦点距離：f1、広角端における全系の焦点距離：fwが、条件：
（６）  7.0 < f1/fw < 10.0    
を満足することが好ましい（請求項５）。
【００２２】
請求項１〜５の任意の１に記載のズームレンズは、広角端から望遠端への変倍に際しての第１レンズ群の総移動量：X1、望遠端における全系の焦点距離：fTが、条件：
（７）  0.10 < X1/fT < 0.35    
を満足することが好ましい（請求項６）。
【００２３】
請求項１〜６の任意の１に記載のズームレンズは、広角端から望遠端への変倍に際しての第３レンズ群の総移動量：X3、望遠端における全系の焦点距離：fTが、条件：
（８）  0.10 < X3/fT < 0.30  
を満足することが好ましい（請求項７）。  
請求項１〜７の任意の１に記載のズームレンズは、広角端から望遠端への変倍に際しての第２レンズ群の総移動量：X2、広角端から望遠端への変倍に際する第３レンズ群の総移動量：X3が、条件：
（９）  0.15 < |X2|/X3 < 0.65    
を満足することが好ましい（請求項８）。
【００２４】
請求項１〜８の任意の１に記載のズームレンズは「ズームレンズによる像を撮像素子により読取る情報装置に用いられるもの」であることができ、その場合、ズームレンズの歪曲収差が「撮像素子により情報化されたデータの電子的な処理により補正できる範囲」で許容されているものであることができる（請求項９）。
【００２５】
この発明のカメラは請求項１〜９の任意の１に記載のズームレンズを「撮影用光学系」として有することを特徴とする（請求項１０）。  
カメラは「ズームレンズによる像を撮像素子により読取る機能を持つカメラ」として構成することができる。この場合、ズームレンズとして請求項１〜８の任意の１に記載のものを用いることも、請求項９記載のものを用いることもできる（請求項１１）。
【００２６】
即ち、カメラは、デジタルスチルカメラやビデオカメラ、銀塩カメラ等として実施することもできるが、デジタルスチルカメラのように「ズームレンズによる像を撮像素子により読取る機能を持つカメラ」として実施でき、この場合には、採用するズームレンズとして請求項９記載のものが好適である。
【００２７】
この発明の携帯情報端末装置は、請求項１〜９の任意の１に記載のズームレンズを、カメラ機能部の撮影用光学系として有することを特徴とする（請求項１２）。
【００２８】
説明を補足する。  
正・負・正・正の４レンズ群構成のズームレンズでは一般には、負のパワーを持つ第２レンズ群が「主要な変倍作用を負担する所謂バリエータ」として構成される。しかし、この発明のズームレンズにおいては、第３レンズ群にも変倍作用を分担させ、第２レンズ群の負担を軽くして「広角化・高変倍化に伴って困難になる収差補正」に対する自由度を確保している。
【００２９】
第１レンズ群は上記の如く、望遠端において「広角端における位置」よりも物体側に位置するように変位するので、広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群を「大きく物体側へ移動させる」ことができ、このようにすることにより「広角端において第１レンズ群を通過する光線高さ」を低くすることができ、これにより、広角化に伴う第１レンズ群の大型化を抑制するとともに、望遠端において、第１、第２レンズ群間の間隔を大きく確保して、長焦点化を達成することが可能となる。
【００３０】
広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔は大きくなり、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔は小さくなるので、第２・第３レンズ群の倍率（絶対値）が共に増加し、これら第２・第３レンズ群が「変倍作用を分担」しあう。
【００３１】
第３レンズ群は、正の屈折力を有する第3aレンズ群と、正または負の屈折力を有する第3bレンズ群により構成され、第3aレンズ群は物体側から順に「物体側に凸面を有する正レンズと、像側に凹面を有する負レンズ」とから成り、第3bレンズ群は「物体側に凸面を持つ正レンズと負レンズとの接合レンズ」から成り、その接合面は「像側に凸形状」である。
【００３２】
このように、第３レンズ群を、色収差補正に最低限必要な「正・負レンズのペア」を1以上有する構成とすることで、最長焦点距離である望遠端で特に発生しやすい「軸上や倍率の色収差」の補正能力確保が可能となる。  
また、第３レンズ群先頭の正レンズの第１面を「物体側に凸形状」とし、第3bレンズ群の接合面を「像側へ凸形状」とすることで、この２つの面がペアとなり、特に「球面収差、コマ収差の良好な補正」を効果的に実現できる。  
第3aレンズ群の負レンズの第２面を「像側に向いた凹形状」とすることにより、球面収差、コマ収差、サジタル像面湾曲の補正を効果的に実現できる。  
第3bレンズ群を構成する正レンズ（物体側）と負レンズ（像側）は、これらの間において「収差が大きくやりとり」されるため、相対的な偏心による性能劣化が比較的大きくなる恐れがあるので、これらを接合レンズとして、光学系組立て時の性能劣化抑制効果を持たせている。
【００３３】
さらに、第３レンズ群のなかで最も像側に位置する「第3bレンズ群の負レンズ」の負の屈折力により「第１レンズ群・第２レンズ群を通る周辺光線」の高さを抑えることを可能とし、広角化によって生じる「径方向サイズの増大」を効果的に抑制することが可能となる。
【００３４】
上記の如く、この発明のズームレンズでは、変倍に伴う第１、第２、第３レンズ群の変位の態様により広角化と高変倍化を可能とし、正の屈折力を持つ第３レンズ群を上記の如き構成を持つ第3aレンズ群、第3bレンズ群により構成することにより、「軸上や倍率の色収差」、球面収差、コマ収差、サジタル像面湾曲の効果的な補正が可能となる。
【００３５】
請求項２のように、第3aレンズ群内の正レンズに「少なくとも１面の非球面」を採用することにより、第3aレンズ群の機能を更に効果的に発現させることができる。即ち、「主たる結像群としての役割を担う第３レンズ群」の中で、最も絞りに近い「第３ａレンズ群の物体側の正レンズ」非球面を少なくとも１面採用することで、球面収差を始めとする各種収差を良好に保持しつつズームレンズの「より小型化」を進めることが可能となる。
【００３６】
条件（１）は、主たる結像群である第３レンズ群と、第３レンズ群内で正の屈折力を持つ第3aレンズ群の屈折力の比を定める条件である。  
条件（１）の下限値を超えると、第3ａレンズ群の「正の屈折力」が弱くなりすぎて、第3aレンズ群の収差補正能力が低下する恐れがある。  
条件（１）の上限値を超えると、第３レンズ群中における第3aレンズ群の正の屈折力が大きくなり、「第3aレンズ群と第3bレンズ群との屈折力差」が過剰に大きくなり、第3aレンズ群と第3bレンズ群との相対偏心による性能劣化が大きくなる恐れがある。  
条件（２）は、全系の望遠端焦点距離：ｆと、主たる結像群である第３レンズ群の焦点距離との比を定めるもので、パラメータ：ｆｔ/ｆ３が小さくなると、第３レンズ群の焦点距離が相対的に長くなるが、条件（２）の下限値を超えると、第３レンズ群の焦点距離が長くなりすぎて「望遠端時の光学系全長の短縮」に不利となる。
【００３７】
パラメータ：ｆｔ/ｆ３が大きくなると、第３レンズ群の屈折力が相対的に大きくなり「高変倍化に伴う大型化を抑制」できる効果があるが、条件（２）の上限値を超えると、第３レンズ群の正の屈折力が相対的に過剰に強くなって「全系の球面収差をはじめとする諸収差の補正バランス」を取るのが困難になったり、第３レンズ群内の相対偏心感度が上昇して高い性能を保つのが困難になったりする恐れがある。
【００３８】
なお、条件（１）のパラメータ：f3/f3a、条件（２）のパラメータ：ft/f3は、より好ましくは、条件（１）、（２）よりも若干狭い、以下の条件：
（１Ａ）  0.70 < f3/f3a < 1.10      
（２Ａ）  5.0 < ft/f3 < 6.0      
を満足することが好ましい。
【００３９】
第３レンズ群は、上記の如く「第２レンズ群とともに変倍作用を分担」するとともに、ズームレンズ中において「主たる結像機能」を持つ。
【００４０】
条件（３）は、変倍群としての機能を併せ持つ第３レンズ群の結像倍率の適正な範囲を規定する条件である。パラメータ：β3t/β3wが大きいほど、第３レンズ群が負担する変倍機能が大きくなる。  
条件（３）の上限値を超えると、高変倍化には有利になるが、第３レンズ群が担う収差補正量が過大に増大し、十分に高い光学性能を得ることが困難になる恐れがある。  
条件（３）の下限値を超えると、第３レンズ群の負担する変倍機能が不十分となって、所望の変倍比を得られなくなったり、第２レンズ群の変倍に対する負担が大きくなりすぎて、十分に高い光学性能を得ることが困難になったりする恐れがある。
【００４１】
条件（３）のパラメータ：β3t/β3wは、より好ましくは、条件（３）よりも若干狭い以下の条件：
（３Ａ）  2.40 < β3t/β3w < 3.50              
を満足するのが良い。  
請求項３以下の各条件を満足することにより、さらなる性能の向上を実現できる。
【００４２】
請求項３の条件（４）は、変倍機能を分担し合う第２レンズ群と第３レンズ群との「変倍作用の分担」を適切に設定する条件である。
【００４３】
第２、第３レンズ群の変倍作用の分担は、パラメータ：(β2t/β2w)/(β3t/β3w)が大きくなるほど、第２レンズ群の負担が大きくなり、小さくなるほど第３レンズ群の負担が増大する。
【００４４】
条件（４）の下限値を超えると、第３レンズ群の負担すべき変倍作用が大きくなりすぎて、必要となる収差補正能力を補うために第３レンズ群が大型化したり構成枚数を増やしたりする必要が生じて、光学系の小型化を阻害する恐れがある。また、第２レンズ群との相対偏心による性能劣化が増大する恐れがある。  
条件（４）の上限値を超えると、第３レンズ群の負担すべき変倍作用が小さくなりすぎて、第２レンズ群の負担分が過大になり、第２レンズ群が大型化したり構成枚数を増やしたりする必要が生じて、光学系の小型化を阻害する恐れがある。
条件（４）のパラメータ：(β2t/β2w)/(β3t/β3w)は、より好ましくは、条件（４）よりも若干狭い条件：  
（４Ａ） 1.20 < (β2t/β2w)/(β3t/β3w) < 2.30   
を満足するのが良い。
【００４５】
請求項４の条件（５）は、主たる変倍群である第２レンズ群と、「主たる結像群であるとともに補佐的に変倍群の役割も担う第３レンズ群」との屈折力の比の適正な範囲を規定するものである。
【００４６】
条件（５）の下限値を超えると、第２レンズ群の負の屈折力が強くなりすぎ、上限値を超えると、第３レンズ群の正の屈折力が強くなりすぎる。従って、条件（５）の範囲外では「変倍に際する収差変動」が大きくなり易くなる。
【００４７】
請求項５の条件（６）は、他の収差を良好に補正しつつ「光学系全体を小型化する」ために有効な条件である。
【００４８】
パラメータ：ｆ１/ｆｗが小さくなると、第１レンズ群の屈折力が大きくなり、大きくなると第１レンズ群の屈折力は小さくなる。
【００４９】
条件（６）の下限値を超えると、第１レンズ群の屈折力が大きくなり、第２レンズ群の結像倍率が等倍に近付いて変倍効率が上がるため、高変倍化に有利であるが、第１レンズ群の各レンズに大きな屈折力が必要になる。このように、第１レンズ群の各レンズの屈折力が大きくなると、特に「望遠端での色収差」が悪化しやすく、また、第１レンズ群の厚肉化・大口径化しやすく、特に「納状態における小型化」の実現に対して不利となる。
【００５０】
条件（６）の上限値を超えると、第１レンズ群の屈折力が小さくなるため、第２レンズ群の屈折倍率が大きくなり、第２レンズ群の変倍への寄与が小さくなり、高変倍化に対する障壁になりやすい。  
請求項６の条件（７）は、ズームレンズの広角化・長焦点化の実現において重要な「広角端から望遠端への変倍に際しての第１レンズ群の移動量」を規制する条件である。
【００５１】
パラメータ：X1/fTが小さくなると、第１レンズ群の移動量が相対的に小さくなり、第２レンズ群の移動領域が小さくなっていく。パラメータ：X1/fTが大きくなると、第１レンズ群の移動量が相対的に大きくなり、第２レンズ群の移動領域が大きくなっていく。
【００５２】
条件（７）の下限値を超えると、第２レンズ群の移動領域が制限されて変倍への寄与が小さくなり、第３レンズ群の負担を増加させるか、あるいは、第１レンズ群・第２レンズ群の屈折力を強める必要が生じ、各種収差の悪化を招きやすくなる。
【００５３】
条件（７）の上限値を超えると、広角端での全長が短くなりすぎたり、望遠端での全長が長くなりすぎたりし易い。広角端での全長が短くなりすぎると、第３レンズ群の移動スペースが限定されるため「第３レンズ群の変倍への寄与」が小さくなって、全体の収差補正が困難となり易い。また、望遠端での全長が長くなりすぎれば「全長方向の小型化」を妨げるし、望遠端での周辺光量確保のために径方向が大型化したり、鏡胴の倒れ等の製作誤差による像性能の劣化も招きやすくなったりする。
【００５４】
条件（７）のパラメータ：X1/fTは、より好ましくは条件（７）よりも若干狭い条件：
（７Ａ）  0.15 < X1/fT < 0.30  
を満足するのが良い。
【００５５】
請求項７の条件（８）は、第２レンズ群と共に変倍作用を分担する第３レンズ群の移動量に関して満足することが好ましい条件である。
【００５６】
変倍に際しての第３レンズ群の移動量は、パラメータ：X3/fTの増減に伴い増減する。
【００５７】
条件（８）の下限値を超えると、第３レンズ群の変倍への寄与が小さくなり、第２ンズ群の負担が増加するか、第３レンズ群自体の屈折力を強めねばならず、いずれにしても各種収差の悪化を招きやすい。  
条件（８）の上限値を超えると、広角端におけるレンズ全長が長くなって、第１レンズ群を通過する光線高さが増加し、第１レンズ群の大型化を招く恐れがある。
【００５８】
なお、さらに望ましくは、以下の条件式を満足するのが良い。
条件（８）のパラメータ：X3/fTは、より好ましくは条件（８）よりも若干狭い条件：
（８Ａ）  0.14 < X3/fT < 0.25    
を満足するのが良い。
【００５９】
請求項８の条件（９）は、変倍作用を分担し合う第２レンズ群と第３レンズ群の移動量の比に関する「満足することが好ましい条件」である。
【００６０】
条件（９）式の下限値を超えると、第２レンズ群の移動量が第３レンズ群の移動量に対して小さくなり、第２レンズ群の変倍への寄与が小さくなり、第３レンズ群の負担を増加させるか、第２レンズ群自体の屈折力を強めなければならなくなり、いずれにせよ、各種収差の悪化や、偏心感度の悪化を招く恐れがある。  
条件（９）の上限値を超えると、第２レンズ群の移動量が第３レンズ群の移動量に対して大きくなり、第３レンズ群の変倍への寄与が小さくなり、第２ンズ群の負担を増加させるか、第３レンズ群自体の屈折力を強めねばならなくなり、いずれにせよ、各種収差の悪化や偏心感度の悪化を招く恐れがある。
【００６１】
また、第２レンズ群の移動量が大きくなると、広角端時の光学全長が伸び、カメラ全体の小型化や「沈胴状態から撮影状態へのカメラの起動時間の短縮化」を阻害する恐れがある。
【００６２】
条件（９）のパラメータ：|X2|/X3は、より好ましくは、条件（９）よりも若干狭い、条件：
（９Ａ）  0.20 < |X2|/X3 < 0.60  
を満足するのが良い。
【００６３】
レンズによる結像画像を「撮像素子」の撮像面上に結像させ、撮像素子により画像を情報化する場合、情報化されたデータに対して電子的な処理を行って、結像された画像における歪曲収差を補正できることが知られている。  
従って、このような歪曲収差補正を前提とし、請求項９のズームレンズのように上記電子的な処理によって補正できる範囲の歪曲収差を許容すれば、歪曲収差以外の収差を「より良好に補正」することができ、広画角化や高変倍化、高性能化に資することができる。
【００６４】
歪曲収差は、画角が大きくなるほど発生しやすいので、少なくとも広角端側、好ましくは広角端と中間焦点距離を含む変倍領域で、歪曲収差を補正可能とするのがよい。電子的な処理による歪曲収差補正は、歪曲収差２０％程度まで可能である。
【００６５】
更に付言すると、第１レンズ群は物体側より順に、１枚の負レンズと、１枚の正レンズを有する構成であることが望ましい。より具体的には、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、物体側に強い凸面を向けた正レンズの２枚で構成するか、その像側にさらに１枚の正レンズを加えた構成にすることが望ましい。
【００６６】
高変倍化、特に「望遠端の焦点距離を長くする」ためには、望遠端における「第２〜第４レンズ群の合成倍率」を大きくする必要があり、この合成倍率が大きくなれば「第１レンズ群で発生した収差」が像面上で拡大されることになる。このため、高変倍化を進めるためには、第１レンズ群で発生する収差量を十分に小さく抑える必要があり、そのためには第１レンズ群を上述の構成とすることが好ましい。
【００６７】
第２レンズ群は、物体側から順に、像面側に曲率の大きな面を向けた負レンズ、像面側に曲率の大きな面を向けた負レンズ、物体側に曲率の大きな面を向けた正レンズの３枚からなることが好ましい。  
第２レンズ群を「物体側から順に、負レンズ、負レンズ、正レンズという配置」にすることにより、第２レンズ群の主点を像面側に下げることが可能となり、望遠端時の光学系全長の短縮に寄与できる。
【００６８】
このとき、第２レンズ群の各レンズは、以下の条件式を満足することが望ましい。
【００６９】
1.75 < N21 < 2.10 、25 < ν21 < 55  
1.75 < N22 < 2.10 、25 < ν22 < 55  
1.75 < N23 < 2.10 、15 < ν23 < 35    
ただし、N2iは「第２レンズ群中で物体側から数えてi番目のレンズの材質の屈折率」、ν2iは「第２レンズ群中で物体側から数えてi番目のレンズの材質のアッベ数」を表す。
【００７０】
このような硝種を選択することにより、単色収差を十分に小さく抑えた上で、色収差のより良好な補正が可能となる。
【００７１】
第４レンズ群は、主として射出瞳距離（テレセントリック性）の確保、および、その移動によるフォーカシングのために設けている。ズームレンズの小型化のためには、第４レンズ群はなるべく簡単な構成であることが好ましく、正レンズ１枚で構成することが好ましい。
【００７２】
良好な収差補正を保ちながらより小型化を進めるためには非球面が不可欠であり、少なくとも第２レンズ群および第３レンズ群には、それぞれ１面以上の非球面を有することが好ましい。特に第２レンズ群においては、最も物体側レンズの物体側面を非球面とすると、広角化に伴って増大しがちな歪曲収差・非点収差等の補正に高い効果が得られる。
【００７３】
なお、非球面レンズとしては、光学ガラスや光学プラスチックを成型したもの（ガラスモールド非球面、プラスチックモールド非球面）や、ガラスレンズの面上に薄い樹脂層を成型し、その表面を非球面としたもの（ハイブリッド非球面、レプリカ非球面等と称される）等が使用できる。
【００７４】
絞りの開放径は「変倍に係わらず一定」とするのが機構上簡略となって良い。ただし、望遠端の開放径を広角端に比べて大きくすることにより、変倍に伴うＦナンバの変化を小さくすることもできる。また、焦点距離域に応じて、複数種類の開放絞りを用意することで、より良好な光学性能を得ることも可能である。像面に到達する光量を減少させる必要があるときには、開口絞り径を小径化しても良いが、絞り径を大きく変えることなく、ＮＤフィルタ等の挿入により光量を減少させた方が、回折現象による解像力の低下を防止できて好ましい。
【発明の効果】
【００７５】
以上に説明したように、請求項１の発明では、物体側から順に正・負・正・正のパワー配分を持つ４レンズ群構成で、広角端における半画角約４２度以上の広画角を実現しつつ、１５倍以上の高変倍比で、色収差が良好に補正され、小型で、１０００万〜１５００万画素の撮像素子に対応した解像力を持つズームレンズを実現できる。
【００７６】
また、請求項２〜９の発明では、物体側から順に正・負・正・正のパワー配分を持つ４レンズ群構成で、広角端における半画角約４２度以上の広画角、１５倍以上の高変倍比で、１０００万〜１５００万画素の撮像素子に対応した解像力を持ち、諸収差がさらに良好に補正された小型のズームレンズを実現できる。
【００７７】
さらに、請求項９のように「電子的な処理によって補正できる範囲の歪曲収差を許容」することにより、後述する実施例１〜４に示すように、歪曲収差以外の収差の「極めて良好な補正」が可能となる。
【００７８】
そして、このようなズームレンズを搭載することにより、性能良好で小型のカメラ・携帯情報端末装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】実施例１のズームレンズのレンズ構成と、変倍に伴う各レンズ群の変位を示す図である。
【図２】実施例２のズームレンズのレンズ構成と、変倍に伴う各レンズ群の変位を示す図である。
【図３】実施例３のズームレンズのレンズ構成と、変倍に伴う各レンズ群の変位を示す図である。
【図４】実施例４のズームレンズのレンズ構成と、変倍に伴う各レンズ群の変位を示す図である。
【図５】実施例１のズームレンズの広角端における収差図である。
【図６】実施例１のズームレンズの中間焦点距離における収差図である。
【図７】実施例１のズームレンズの望遠端における収差図である。
【図８】実施例２のズームレンズの広角端における収差図である。
【図９】実施例２のズームレンズの中間焦点距離における収差図である。
【図１０】実施例２のズームレンズの望遠端における収差図である。
【図１１】実施例３のズームレンズの広角端における収差図である。
【図１２】実施例３のズームレンズの中間焦点距離における収差図である。
【図１３】実施例３のズームレンズの望遠端における収差図である。
【図１４】実施例４のズームレンズの広角端における収差図である。
【図１５】実施例４のズームレンズの中間焦点距離における収差図である。
【図１６】実施例４のズームレンズの望遠端における収差図である。
【図１７】携帯情報端末装置の実施の１形態を説明するための図である。
【図１８】図１３の装置のシステムを説明するための図である。
【図１９】歪曲収差の電子的な補正を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００８０】
以下、実施の形態を説明する。
図１〜図４は、ズームレンズの実施の形態を示している。図１〜図４に示すズームレンズはこの順序に、後述する実施例１〜４に関するものである。
【００８１】
繁雑を避けるため、図１〜４において符号を共通化する。  
符号「Ｇ１」により第１レンズ群、符号「Ｇ２」により第２レンズ群、符号「Ｇ３」により第３レンズ群、符号「Ｇ４」により第４レンズ群を示す。また、符号「Ｓ」により開口絞りを示す。図の左方が「物体側」、右方が「像側」である。  
符号Ｆは「透明平行平板」を示す。透明平行平板Ｆは、光学ローパスフィルタ・赤外カットフィルタ等の各種フィルタ（物体側の透明平行平板）やＣＣＤセンサ等の撮像素子のカバーガラス（シールガラス  像側の透明平行平板）を「これらに等価な２枚の透明平行平板」として示したものである。
【００８２】
図１〜図４の最上段の図は「広角端におけるレンズ群配置」、中段の３つの図は「中間焦点距離におけるレンズ群配置」を示し、最下段の図は「望遠端におけるレンズ群配置」を示す図である。広角端から望遠端への変倍に際して、ズームレンズの各レンズ群Ｇ１〜Ｇ４、開口絞りＳは、図の「最上段の状態から最下段の状態」へ向かって、矢印で示すように移動する。
【００８３】
このように、図１〜図４に示すズームレンズは、物体側から像側へ向かって順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４を配し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間に、開口絞りＳを配置してなる。
広角端から望遠端への変倍に際しては、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少し、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が拡大するように、且つ、望遠端において、第１レンズ群Ｇ１および第３レンズ群Ｇ３が、広角端におけるよりも物体側に位置するように移動する。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ向かって順に、正の屈折力を有する第3aレンズ群Ｇ３ａと、正または負の屈折力を有する第3bレンズ群Ｇ３ｂとを配してなる。
第3aレンズ群Ｇ３ａは、物体側から順に、物体側に凸面を有する正レンズと、像側に凹面を有する負レンズとから成り、第3bレンズ群Ｇ３ｂは、物体側に凸面を持つ正レンズと負レンズとの接合レンズであって、接合面が像側に凸形状である。
図１に示す実施例１では、第3bレンズ群Ｇ３ｂが正の屈折力を有し、実施例2〜４では第3bレンズ群Ｇ３ｂの屈折力は負である。
【００８４】
後述する実施例１〜４に示すように、図１〜図４に実施の形態を示すズームレンズは何れも、条件（１）〜（９）を満足する。
【００８５】
図１７、図１８を参照して「携帯情報端末装置」の実施の形態を説明する。  
携帯情報端末装置のシステム構成は、図１８に示すように、「ズームレンズ」である撮影レンズ１と「撮像素子」である受光素子１３を有し、撮影レンズ１によって形成される撮影対象物の像を受光素子１３によって読取るように構成され、受光素子１３からの出力を、中央演算装置１１の制御を受ける信号処理装置１４によって処理してデジタル情報に変換する。
【００８６】
デジタル情報に変換された画像は、液晶モニタ７に表示され、半導体メモリ１５に記憶され、あるいは通信カード１６により外部への通信に供される。この通信機能を除いた部分は「カメラ」を構成する。
【００８７】
撮影レンズ１としては、請求項１〜９の任意の１に記載のズームレンズ、具体的には後述する実施例１〜４のズームレンズを用いる。
【００８８】
液晶モニタ７には「撮影中の画像」を表示することもできるし、半導体メモリ１５に記録されている画像を表示することもできる。
【００８９】
撮影レンズ１はカメラの携帯時には、図１７（Ａ）に示すように「沈胴状態」にあり、電源スイッチ６の操作により電源が入ると筐体５から鏡胴が繰り出される。鏡胴が繰り出された状態において、鏡胴内部でズームレンズの各群は「例えば広角端の配置」となっており、図示されないズームレバーを操作することで各群の配置が変化し、望遠端への変倍を行なうことができる。  
このとき、ファインダ２も撮影レンズ１の画角の変化に連動して変倍する。
【００９０】
シャッタボタン４の「半押し」によりフォーカシングがなされる。
【００９１】
フォーカシングは第４レンズ群の移動により行なわれるが、「受光素子の移動」によって行なうこともできる。シャッタボタン４をさらに押し込むと撮影がなされ、その後は上記の処理がなされる。
【００９２】
半導体メモリ１５に記録した画像を液晶モニタ７に表示したり、通信カード１６等を使用して外部へ送信したりする際は、操作ボタン８を操作して行なう。半導体メモリ１５および通信カード１６等は、それぞれ専用または汎用のスロット９に挿入して使用される。
【００９３】
撮影レンズが「沈胴状態」にあるとき、ズームレンズの各レンズ群は、必ずしも光軸上に並んでいなくても良い。例えば、第３レンズ群もしくは第４レンズ群、またはこれら第３、第４レンズ群が、光軸上から退避して「他のレンズ群と並列に収納される」如き機構とすれば、携帯情報端末装置のさらなる薄型化を実現できる。  
【実施例】
【００９４】
以下にズームレンズの具体的な実施例を４例示す。なお、全ての実施例において最大像高は４．０３ｍｍである。広角端においては、負の歪曲収差を発生させ、発生させた負の歪曲収差分「電子的に、画像を拡大して生成する歪曲補正画像処理」を適用するため、歪曲収差量を考慮して最大像高を小さく設定してある。
【００９５】
各実施例における記号の意味は以下の通りである。
【００９６】
ｆ：全系の焦点距離  
Ｆ：Ｆナンバ  
ω：半画角  
Ｒ：曲率半径（非球面にあっては近軸曲率半径）  
Ｄ：面間隔  
Ｎｄ：屈折率  
νｄ：アッベ数  
Ｋ：非球面の円錐定数  
Ａ４：４次の非球面定数  
Ａ６：６次の非球面定数  
Ａ８：８次の非球面定数  
Ａ１０：１０次の非球面定数  
Ａ１２：１２次の非球面定数  
Ａ１４：１４次の非球面定数  
「非球面形状」は、近軸曲率半径の逆数(近軸曲率)：Ｃ、光軸からの高さ：Ｈ、円錐定数：Ｋ、上記各次数の非球面係数を用い、Ｘを光軸方向における非球面量として、周知の式：
Ｘ＝ＣＨ２／[１＋√｛１−（１＋Ｋ）Ｃ２Ｈ２｝]＋Ａ４・Ｈ４＋Ａ６・Ｈ６ 
＋Ａ８・Ｈ８＋Ａ１０・Ｈ１０＋Ａ１２・Ｈ１２＋Ａ１４・Ｈ１４
で表され、近軸曲率半径Ｒ（＝１／Ｃ）と円錐定数：Ｋ、非球面係数：Ａ４〜Ａ１４を与えて形状を特定する。
【００９７】
なお「長さの次元を持つ量」の単位は「ｍｍ」である。
【００９８】
各実施例における「硝種」中の（HOYA）は「HOYA株式会社」、(OHARA)は「株式会社オハラ」、（HIKARI）は「光ガラス株式会社」であり、これらの製造会社の光学硝種名を挙げている。
【００９９】
レンズの材質は、全実施例において「第４レンズ群が有する正レンズ」および「第２レンズ群の最も物体側に配置され、物体側面が非球面であるレンズ」が光学プラスチックである以外は、全て光学ガラスで形成されている。
【０１００】
「実施例１」
f=4.42〜17.73〜70.99、  F=3.65〜5.20〜6.10、  ω=43.4〜12.9〜3.2
面番号        R          D        Nd        νd          硝種
1          81.609      0.95    2.00069      25.46      TAFD40(HOYA)
2          29.032      3.17    1.59282      68.63      FCD505(HOYA)
3        -176.205      0.12    
4          24.547      2.26    1.88300      40.76      S-LAH58(OHARA)
5          74.213      <A>    
6*       -444.418      0.04    1.52020      52.20      光学プラスチック
7         107.517      0.80    1.91082      35.25      TAFD35(HOYA)
8           5.923      3.24    
9          -8.419      0.80    1.51633      64.14      S-BSL7(OHARA)
10         84.199      0.10    
11         24.020      1.62    1.94595      17.98      FDS18(HOYA)
12        -42.465      <B>    
13          絞り       <C>    
14*         5.158      2.80    1.59255      67.86      Q-PSKH1S(HIKARI)
15*       -21.113      0.16    
16        260.236      0.90    1.64769      33.79      S-TIM22(OHARA)
17          6.355      1.41    
18          8.438      4.39    1.61293      37.00      S-TIM3(OHARA)
19         -3.610      0.80    2.00100      29.13      TAFD55(HOYA)
20        -34.185      <D>    
21*        12.668      1.44    1.52528      56.20      光学プラスチック
22         45.144      <E>    
23          ∞         0.30    1.53770      66.60      各種フィルタ
24          ∞         0.10    
25          ∞         0.50    1.50000      64.00      各種フィルタ
26          ∞                                        バックフォーカス    。
【０１０１】
「非球面(面番号に「*」を付与した面。他の実施例においても同様である)。」
実施例１の非球面のデータを以下に挙げる。
【０１０２】
第6面
K=0.0, A4= 3.01417E-04, A6= -8.53369E-06, A8= 1.68209E-07,  
A10= -1.51902E-09        
第14面  
K= -1.81933, A4= 1.14420E-03, A6= 4.18360E-06, A8= -2.34288E-07,  
A10= -7.36841E-09        
第15面  
K= -41.75805, A4= -3.50810E-04, A6= 3.68191E-05, A8= -2.47611E-06,  
A10= 4.57676E-08      
第21面  
K= 0.0, A4= -5.49898E-05, A6= 5.26241E-06, A8= -1.41180E-07,  
A10= 2.09097E-09                        
上記非球面係数の表記において、例えば「5.26241E-06」は「5.26241×10-6」を意味する。以下の実施例においても同様である。
【０１０３】
「可変量」
広角端    中間焦点距離    望遠端
f=4.42      f=17.73      f=70.99  
A      0.5600      11.4669      23.6743  
B     13.7233       6.2506       0.9300  
C      7.0141       1.0509       0.8200  
D      2.3878       7.8398      18.4429  
E      3.57465      8.26647     2.69766                          。
【０１０４】
「条件式のパラメータの値」  
（1）  0.778  
（2）  6.201  
（3）  3.097    
（4）  1.620  
（5）  0.592    
（6）  8.628  
（7）  0.272  
（8）  0.214    
（9）  0.251                                                    。
【０１０５】
「実施例２」  
f=4.42〜17.61〜70.10、  F=3.65〜5.30〜5.86、  ω=43.3〜13.0〜3.2    
面番号        R          D        Nd        νd          硝種    
1          75.497      0.95    2.00330      28.27      S-LAH79(OHARA)  
2          23.247      3.60    1.59282      68.63      FCD505(HOYA)  
3        -483.423      0.12    
4          24.684      3.08    1.88300      40.76      S-LAH58(OHARA)  
5         146.084      <A>
6        5694.369      0.80    1.91082      35.25      TAFD35(HOYA)  
7           5.297      2.96    
8*        -10.732      0.80    1.51633      64.06      L-BSL7(OHARA)
9*         46.578      0.10    
10         30.633      1.61    1.94595      17.98      FDS18(HOYA)
11        -29.375      <B>    
12          絞り       <C>    
13*         4.956      2.37    1.59255      67.86      Q-PSKH1S(HIKARI)
14*       -20.185      0.15    
15        414.919      0.83    1.63980      34.46      S-TIM27(OHARA)
16          8.816      2.21    
17         11.961      2.90    1.61293      37.00      S-TIM3(OHARA)
18         -3.323      0.80    2.00100      29.13      TAFD55(HOYA)
19        -46.528      <D>    
20*        10.729      1.50    1.52528      56.20      光学プラスチック
21         31.734      <E>    
22          ∞         0.30    1.53770      66.60      各種フィルタ
23          ∞         0.10  
24          ∞         0.50    1.50000      64.00      各種フィルタ
25          ∞                                        バックフォーカス    。
【０１０６】
「非球面」
実施例２の非球面のデータを以下に挙げる。
【０１０７】
第8面
K=0.29629, A4= 1.93455E-04, A6=  -1.26750E-05, A8= 2.18799E-07,  
A10= -3.35775E-08  
第9面  
K= 0.0, A4= -3.21413E-04, A6= 1.03537E-06, A8= -1.26441E-06,  
A10= 2.10544E-08  
第13面  
K= -1.69012, A4= 1.24171E-03, A6= 1.05903E-05, A8= 4.71419E-08,  
A10= -7.92128E-08  
第14面  
K= -39.22211, A4= -2.92291E-04, A6= 3.96007E-05, A8= -3.00046E-06,  
A10= -6.63805E-09                                      。
【０１０８】
第20面  
K= 0.0, A4= -6.16395E-05, A6= 3.05454E-06, A8= 6.51765E-09,
A10= -8.77834E-10                                                  。
【０１０９】
「可変量」  
広角端    中間焦点距離    望遠端  
f=4.42      f=17.61       f=70.10    
A       0.5640      12.1658       23.6115  
B      13.7333       6.5299        0.9300  
C       6.7056       0.8200        0.8200  
D       3.4772       6.5068       16.2172  
E       2.76169      8.51589       2.73140                        。
【０１１０】
「条件式のパラメータの値」  
（1）  1.038  
（2）  6.224  
（3）  2.782  
（4）  2.044  
（5）  0.584    
（6）  8.328  
（7）  0.243  
（8）  0.181    
（9）  0.470                                                        。
【０１１１】
「実施例３」
f=4.42〜17.73〜68.81、  F=3.65〜5.34〜5.78、  ω=43.6〜12.8〜3.3  
面番号        R          D        Nd        νd          硝種    
1          70.746      0.95    2.00330      28.27      S-LAH79(OHARA)  
2          23.582      3.28    1.59282      68.63      FCD505(HOYA)    
3       -1490.108      0.12  
4          25.166      2.85    1.88300      40.76      S-LAH58(OHARA)  
5         127.515      <A>  
6*      -1446.110      0.81    1.91082      35.25      TAFD35(HOYA)  
7*          5.549      3.10      
8         -10.017      0.80    1.51633      64.06      L-BSL7(OHARA)  
9          52.285      0.10    
10         19.175      1.87    1.94595    17.98      FDS18(HOYA)  
11        -69.594      <B>  
12          絞り       <C>  
13*         5.169      2.41    1.59255    67.86      Q-PSKH1S(HIKARI)  
14*       -20.730      0.18    
15        148.175      0.85    1.63980    34.46      S-TIM27(OHARA)  
16          8.431      2.55    
17         11.444      2.34    1.61293    37.00      S-TIM3(OHARA)  
18         -3.636      0.80    2.00100    29.13      TAFD55(HOYA)  
19        -33.003      <D>  
20*        14.126      1.30    1.52528    56.20      光学プラスチック  
21         45.698      <E>  
22          ∞         0.30    1.53770    66.60      各種フィルタ    
23          ∞         0.10    
24          ∞         0.50    1.50000    64.00      各種フィルタ    
25          ∞                                      バックフォーカス      。
【０１１２】
「非球面」
実施例３の非球面のデータを以下に示す。
【０１１３】
第6面  
K=0.0, A4= 1.30961E-05, A6= 2.02881E-06, A8= 8-7.72580E-08,  
A10= 7.69982E-10  
第7面  
K= 0.0, A4= -2.67360E-04, A6= 4.15096E-06, A8= -1.72776E-08,  
A10= -2.24879E-08  
第13面  
K= -1.77930, A4= 1.16958E-03, A6= 5.42297E-06, A8= -3.02828E-07,  
A10= -2.28372E-08  
第14面  
K= -44.42943, A4= -3.62270E-04, A6= 3.37632E-05, A8= -2.29988E-06,  
A10= 8.85621E-09  
第20面  
K= 0.0, A4= -6.39232E-05, A6= 5.43601E-06, A8= -1.20013E-07,  
A10= 5.02117E-10                                                  。
【０１１４】
「可変量」
広角端    中間焦点距離    望遠端    
f=4.42      f=17.73      f=68.81    
A      0.6017        12.3440      24.9346    
B     13.8278         5.9915       0.9300    
C      6.6689         1.2074       0.8200    
D      3.8622         8.6611      16.8941    
E      3.18956        8.17621      2.60848                            。
【０１１５】
「条件式のパラメータの値」  
（1）  0.999  
（2）  5.954  
（3）  2.738  
（4）  2.039  
（5）  0.570  
（6）  8.764  
（7）  0.262  
（8）  0.181  
（9）  0.506                                                        。
【０１１６】
「実施例４」
f=4.43〜17.74〜71.07、  F=3.65〜5.19〜5.78、  ω=43.4〜12.8〜3.2  
面番号        R          D        Nd        νd        硝種  
1            77.480      0.95    2.00330    28.27      S-LAH79(OHARA)  
2            24.737      3.59    1.59282    68.63      FCD505(HOYA)  
3          -272.15       0.12    
4            24.935      3.13    1.80610    40.92      S-LAH53(OHARA)  
5           145.088      <A>    
6*         -109.794      0.84    1.91082    35.25      TAFD35(HOYA)  
7*            5.664      3.06    
8            -8.557      0.80    1.51633    64.14      S-BSL7(OHARA)  
9           284.802      0.10    
10           24.377      1.59    1.94595    17.98      FDS18(HOYA)  
11          -39.136      <B>  
12           絞り        <C>  
13*          5.058       2.49    1.59255    67.86      Q-PSKH1S(HIKARI)  
14*        -21.151       0.15    
15         142.146       0.80    1.64769    33.79      S-TIM22(OHARA)  
16           8.275       1.89    
17          11.125       3.70    1.60342    38.03      S-TIM5(OHARA)  
18          -3.404       0.80    2.00100    29.13      TAFD55(HOYA)  
19         -34.930       <D>  
20*         11.042       1.48    1.52528    56.20      光学プラスチック
21          33.492       <E>  
22           ∞          0.30    1.53770    66.60      各種フィルタ  
23           ∞          0.10    
24           ∞          0.50    1.50000    64.00      各種フィルタ  
25           ∞                                       バックフォーカス    。
【０１１７】
「非球面」
実施例４の非球面のデータを以下に示す。
【０１１８】
第6面  
K=0.0, A4= 2.05896E-04, A6= -5.04222E-06, A8= 5.69302E-08,  
A10= -1.17121E-10  
第7面  
K= 0.26558, A4= -2.58608E-04, A6= -4.35450E-06, A8= -9.31910E-08,  
A10=  -4.48336E-08  
第13面  
K= -1.73834, A4= 1.19634E-03, A6= 7.99068E-06, A8= -1.05992E-07,  
A10= -1.52278E-08  
第14面  
K= -46.53063, A4=  -2.90972E-04, A6= 3.87800E-05, A8= -2.36541E-06,  
A10= 2.69536E-08  
第20面  
K= 0.0, A4= -6.58379E-05, A6= 3.97349E-06, A8= -5.67074E-08,  
A10= 3.52178E-10                                                    。
【０１１９】
「可変量」      
広角端    中間焦点距離    望遠端  
f=4.43      f=17.74      f=71.07  
A       0.5600      12.4798      25.2373  
B      13.1452       6.0807       0.9300  
C       6.2589       0.8200       0.8200  
D       3.3047       7.3232      15.8836  
E       2.76647      8.38173      2.75529              。
【０１２０】
「条件式のパラメータの値」  
（1）  0.958  
（2）  6.435  
（3）  2.756  
（4）  2.111  
（5）  0.586  
（6）  8.766  
（7）  0.276  
（8）  0.177  
（9）  0.405                                          。
【０１２１】
図５〜図７に順次、実施例１のズームレンズの広角端、中間焦点距離、望遠端における収差図を示す。「球面収差」の図中の破線は正弦条件を表す。非点収差の図中の実線はサジタル、破線はメリディオナルを表す。他の実施例の収差図においても同様である。
【０１２２】
また、「ｇ」はｇ線を表し、実線はメリディオナル断面収差、破線はサジタル断面収差を表す。「ｄ」はｄ線を表し、実線はメリディオナル断面収差、破線はサジタル断面収差を示す。他の収差図においても同様である。
【０１２３】
図８〜図１０に順次、実施例２のズームレンズの広角端、中間焦点距離、望遠端における収差図を示す。図１１〜図１３に順次、実施例３のズームレンズの広角端、中間焦点距離、望遠端における収差図を示す。図１４〜図１６に順次、実施例４のズームレンズの広角端、中間焦点距離、望遠端における収差図を示す。
【０１２４】
上記実施例１〜４において「最大像高は４．０３ｍｍ」である。  
広角端においては「負の歪曲収差」を発生（許容）させ、発生させた負の歪曲収差を電子的に補正するようにしており、歪曲収差量を考慮して最大像高を小さく設定してある。
【０１２５】
広角端における最大像高は実施例１〜４とも３．４９ｍｍであり、広角端における歪曲収差は「−１３．４％」である。
【０１２６】
このように、実施例１〜４のズームレンズとも、広角端において「電子的に補正可能な程度の負の歪曲収差」を許容しており、これらの歪曲収差（−１３．４％）を電子的に補正し、理想像高が４．０３となるようするのである。
【０１２７】
歪曲収差の電子的な補正は種々考えられるが、１例を、図１９を参照して説明する。
【０１２８】
図１９において、符号Ｉｍ１で示すのは「撮像素子の受光面形状」であり、矩形形状をなしている。この受光面形状Ｉｍ１に外接する円ＩＣ１は「受光面形状Ｉｍ１をカバーするイメージサークル」であり、望遠端・中間焦点距離における「結像範囲」である。
【０１２９】
図１９において、符号１ｍ２で示すのは、「広角端近傍における撮像領域」を説明図的に示している。広角端近傍では意図的に負の歪曲収差を許容しているので、撮像領域Ｉｍ２は「樽型形状」となっている。円ＩＣ２は「広角端近傍におけるイメージサークル」である。なお、図１９の負の歪曲収差は「やや誇張」して描かれている。
【０１３０】
このような「樽型形状の歪曲収差」を電子的に補正して、受光面形状Ｉｍ１に合致する形状にするのである。
【０１３１】
図１９のように、受光面形状Ｉｍ１の中心から縦方向の基準線に対して角：θをなす直線上にある「画素」を考えてみる。
【０１３２】
図の如く、この画素に対応する受光素子の上記中心からの距離を「Ｘ」、上記中心からの距離：Ｘにおける歪曲収差をＤｉｓ（Ｘ）［％］とすると、距離「Ｘ」の位置にある画素を、上記「直線上」において「１００Ｘ／（１００＋Ｄｉｓ（Ｘ））」の位置に変換する補正を行えばよい。このようにして「広角端における歪曲収差」を良好に補正した画像を撮像することができる。  
この電子的な補正により、広角端における理想像高が「所望のイメージサークルの大きさ」である４．０３ｍｍとなるようにするのである。即ち、中間焦点距離・広角端における「イメージサークルの大きさ」を所望のイメージサークルの大きさの「（１００＋Ｄｉｓ（Ｘ））／１００倍」とすることができる。
【０１３３】
歪曲収差は上記の如く電子的な補正が可能であるので、電子的な補正が可能な範囲で、歪曲収差の発生を許容すれば、また、他の収差の補正の自由度や変倍比に対する条件が緩和され、大きい変倍比の実現が可能になる。また、上記のように「広角端におけるイメージサークルＩＣ２」を小さくできるため、広角化に大きな効果がある。
【符号の説明】
【０１３４】
Ｇ１        第１レンズ群  
Ｇ２        第２レンズ群  
Ｇ３        第３レンズ群  
Ｇ４        第４レンズ群  
Ｓ          開口絞り  
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１３５】
【特許文献１】特許第３４７２１１０号公報
【特許文献２】特開２００６−２８５０１９号公報
【特許文献３】特開２００７−４７５３８号公報
【特許文献４】特開２００８−０７６５１３号公報
【特許文献５】特開２０１０−２７１６８８号公報
【図１】
0005691780.tif 000002
【図２】
0005691780.tif 000003
【図３】
0005691780.tif 000004
【図４】
0005691780.tif 000005
【図５】
0005691780.tif 000006
【図６】
0005691780.tif 000007
【図７】
0005691780.tif 000008
【図８】
0005691780.tif 000009
【図９】
0005691780.tif 000010
【図１０】
0005691780.tif 000011
【図１１】
0005691780.tif 000012
【図１２】
0005691780.tif 000013
【図１３】
0005691780.tif 000014
【図１４】
0005691780.tif 000015
【図１５】
0005691780.tif 000016
【図１６】
0005691780.tif 000017
【図１７】
0005691780.tif 000018
【図１８】
0005691780.tif 000019
【図１９】
0005691780.tif 000020